专利名称：用于冷却氧气顶吹转炉托圈的装置与方法
背景技术：
本发明涉及用于冷却氧气顶吹转炉托圈的方法和装置，特别是涉及在托圈冷却中应用的蒸发水雾和蒸气传热的方法和装置。该冷却装置包括一个导管，该导管延伸到托圈内腔中并向炽热的内表面喷射水雾。水雾与热表面接触后蒸发，从而传热冷却托圈。热水蒸气从内腔通过贯穿托圈围板的排气口排出。
根据炼钢操作的生产水平，氧气顶吹转炉(BOF)可以预期的使用寿命在大约7年到15年之间。一种缩短使用寿命的主要失效形式是不受控制的整个BOF结构件的热膨胀，特别是在炉体外壳中的无控制热膨胀。因为BOF炉体的外壳变形，典型是沿装出料方向缩小了炉体外壳与环绕炉体外壳的托圈之间的间隙。当炉体外壳变形达到炉体外壳与托圈之间的间隙接近或等于零时，可以预计将发生炉体外壳与托圈的失效。
托圈开裂是另一种与热有关的降低BOF使用寿命的问题。托圈结构件的裂纹是与操作中的BOF所处的使用热环境相关的。热冲击应力和大的温度差在结构组件之间产生不相等的膨胀并导致结构的连接件疲劳和失效。
假如使用冷却系统将热量传递到精炼炉体之外，由无控制热膨胀引起的失效可以被降低。许多过去的BOF设计者已经试图通过应用水冷系统降低其炉体的操作温度来延长使用寿命。一些现存的水冷系统有效控制了炉子浇铸口，浇铸口下面的锥形区，及托圈(包括其支撑炉体旋转的耳轴销)的温度。
水冷托圈涉及在一个耳轴销中注入冷水，将冷却水通过整个托圈内部循环，并从相反的耳轴销将水排出。在整个托圈中循环冷却水的传热效果对于降低引起失效的热量和延长两次修理之间的炉子使用寿命是足够的，但是密封的水冷系统在炼钢操作中引入了危险条件。当闭环水冷系统直接靠近BOF炉体的热外壳安装时，在发生水与精炼中的熔化金属接触的事故时，水有爆炸的危险。
例如，BOF炉体的外部钢壳受到厚厚的耐火炉衬的保护，免受炼钢的高温。但是，已有记录熔化钢水烧穿炉体耐火炉衬和外部钢壳的例子。该失效导致熔化金属从炼钢炉体中猛烈喷涌。如果喷涌的钢水灌入托圈，将导致冷却水的瞬时蒸发，而且膨胀的蒸气产生巨大的爆炸并严重损坏炉子和周围的设备。
在最近授权给朗利茨(Langlitz)的美国专利中，发明者公开了一种水冷托圈，其中的水以高速通过安装在托圈中的螺旋管系统循环。由于该螺旋管组件安装于托圈内腔之中，靠近炽热炼钢炉体，Langlitz未能消除由受束缚的冷却水靠近炽热炉子带来的危险条件。炉子烧穿能够破坏螺旋管并引起前面所述的猛烈蒸气爆炸。Langlitz螺旋管非常复杂，制造和修理成本昂贵，而且如Langlitz的图2a，2b和2d中所示，螺旋管系统很容易沿连续的长焊缝产生泄漏。此外，高速冷却水系统，由于增加了水的消耗，对环境保护不利。
授权给布姆博格(Bumberger)的不同美国专利，示意一种过去的水冷托圈，其中的托圈内腔被水完全充满。如上所讨论的，这种大量靠近炽热炉子的受约束水产生了巨大的危险条件。发明综述据此，本发明的第一个目的是提供一种转炉托圈的水蒸发冷却系统，用来降低在炼钢操作时的危险条件。
本发明的另一个目的是提供一种该水蒸发冷却系统使用的水雾供给源。
本发明的再一个目的是提供一种冷却系统，将水雾注入到内腔之中并蒸发，并以蒸发的传热来冷却托圈。
下面的说明将使本发明的其它目的和优点清楚明白。
在满足前面的目的和优点的条件下，本发明提供一种用来通过将水雾蒸发冷却BOF托圈的装置和方法。将水雾注入到托圈内腔之中，在此水雾与炽热的内表面接触而蒸发。蒸发的传热将托圈冷却，并且将热蒸气排出到大气中。
附图简述
图1是表示本发明的冷却装置的平面图，它安装在一个冶金炉体的托圈中。
图2是表示在图1所示冷却装置的局部放大图。
图3是沿图1的3-3截面所得的断面放大图。
图4是表示用于本发明的冷却装置的可能的配管示意图。
优选实施例的详细说明为了支撑炽热的精练炉炉体，过去的冶金炉应用了各种各样的水冷结构件。这类支撑结构件中的一种是托圈，其用途为支撑氧气顶吹转炉(BOF)的炉体。BOF的托圈及其协助炉子支撑和操作的有关机械，由水冷却以防止产生结构失效的热应力。过去的水冷托圈已成功地降低了会引起结构失效的高温。然而，如本发明的背景技术中指出的，当冷却水通入靠近炽热的BOF托圈内腔并循环时，受约束的水产生了一个危害条件。这是由于，如果出现这些封闭的水与由精练炉体约束的熔化金属意外接触的事故时，将会产生爆炸。如果在炉体被烧穿时，就可能发生这种意外的金属接触。例如在烧穿处，从炉体中喷发的熔化钢水，可能注入托圈且由于大量的水瞬时蒸发成蒸气而产生猛烈的爆炸。
参照图1-图4，图中表示了本发明的优选冷却装置20。在此优选实施例中，所示的冷却装置安装在托圈2的内腔3中，该托圈2环绕并支撑BOF的炉体1。托圈的内腔由靠近BOF炉体1的钢制外壳安装的内围板4，及与该内围板隔开一定距离的外围板5，和顶板6及底板7限定。如图3清楚表示，该顶、底板在内围板4和外围板5之间延伸，一系列内部加强筋板8在内外围板之间延伸以加强托圈组件。
尽管所示的优选实施例是用于BOF托圈冷却，但是应该理解，本发明可以用于冷却任何靠近各种精练炉炉体或炉子安装的结构件，而不会偏离本发明的范围。
该冷却装置20包括供水源21，压缩空气供气源22，产生气/水水雾的超音速喷嘴23，用于分配气/水水雾的集管24，和沿托圈2的内腔3延伸并包含有水雾喷射口26的导管。
超音速喷嘴23接收来自供水源21中的水流，其流速大约5--25加仑/小时(0.08--0.42加仑/分)，最佳值为大约15加仑/小时(0.25加仑/分)。同时来自压缩空气供气源22的压缩空气，以流速范围为75--125立方英尺/分(SCFM)的流速送入喷嘴23，其压力约为20-40磅/平方英寸(psi)之间。最佳气流为，在大约30psi的压力时，流速约100SCFM。
来自供水源21的水，通过供水管线27送入超音速喷嘴23，而水流量通过一系列的阀28、止回阀29和流量计30来监控和调节。类似地，来自压缩空气供气源22的压缩空气，通过供气管线31送入超音速喷嘴23，且该压缩空气通过一系列的控制装置来监控和调节，该控制装置包括阀32、止回阀33，压力调节器34和压力表35。
供给的水和空气进入喷嘴23中的混合室，而该气/水混合物被逐渐收缩的喷嘴管壁加速和粉碎成为细化并具有高流速和长喷射距离的液态水雾，且该液态水雾的水珠的测量尺寸为150μ和更小，并向中心线聚集。已经发现大约150μ以上尺寸的较大水珠趋向于在导管区段中聚集并产生偏转或倾翻。聚集的水随后沿导管夹带水雾一同运动，并在水雾喷射口26处射出，在水雾喷射口的水在内腔3中间产生搅拌。这个搅拌的状态与本发明的主要目的是对立的，为了避免可能产生的蒸气爆炸，从内腔中清除水分是最重要的。
在优选实施例中，使用了LECHLER171.121.17 SUPERSONICSPRAY NOZZLE超音速喷射喷嘴来产生具有液态水珠向中心线集中特性的水雾。然而，可以使用任何的雾化装置来产生水雾且不会偏离本发明的范围。
此外，在实际应用中，LECHLER喷嘴产生的水雾具有其测量尺寸最大约为150μ的液态水珠。与本发明的教导一致，水珠尺寸的重要性，远不如需要防止在托圈聚集水雾形成水体的重要性。因此，注入托圈中的水雾可能包含任何尺寸的液态水水珠，以避免在托圈中水的过量聚集和搅拌。当出现在内腔3中产生一些搅拌和/或聚集的情况时，贯穿底板7的许多泄流孔49可将托圈内腔的任何聚集水排掉。
从喷嘴23通过延伸在超音速喷嘴和安装在BOF的支撑结构件的从动端4的集管24之间的供水管线36，可将水雾喷射出来。沿供水管线安装的旋转接头38平衡炉子在操作期间的托圈转动。
集管24将注入的水雾分配并散布到导管系统对39和40之中，该导管系统对在托圈的内腔3中沿相反的两侧延伸。第一导管系统39包括一喷射管41，它具有邻近炉子从动端上的耳轴座10的第一水雾喷射口43以及邻近驱动端9上的耳轴座11的第二水雾喷射口45。汇集附件47位于第一和第二水雾喷射口43和45之间，联接在集管24上，以接收注入的水雾。
类似地，第二导管系统40包括一喷射管42，它具有邻近耳轴座10与水雾喷射口43相对侧的第一水雾喷射口44和邻近耳轴座11与水雾喷射口45相对侧的第二水雾喷射口46。喷射管42也带有一汇集附件48，位于第一和第二水雾喷射口44和46之间，以接收从集管37注入的水雾。
当水雾从导管39和40向着炽热的耳轴座10和11(300°F或更高)喷射时，高温产生了相变且水雾瞬时蒸发为水汽。蒸发的传热将托圈冷却且水汽向排气孔组移动并在此排入大气。当水汽向排气孔组移动时，从周围的托圈内表面收集更多的热量，进一步降低托圈的温度，并使托圈之中的温度保持相对均匀。
水汽排气系统49和50沿托圈2的相反侧布置。该排气孔位于导管系统39和40的第一和第二喷射口之间，并将托圈的外围板5贯穿联通内腔3。在排气系统49和50中，每个水汽排气管包括邻近内围板4的内表面4a布置的开口端和布置在外围板5外侧的第二开口端。当水汽或蒸气从每个水雾喷射口26向排气孔移动时，靠近表面4a的排气开口与该表面靠得很近，迫使水汽或蒸气沿着或邻近内壁4a运动，水汽流动的路径沿着内壁4a有利于将热量从炽热的内围板4传递到水汽中。
为了达到与水冷托圈(用冷却水传递炽热BOF炉体发出的辐射热)完全相同的散热效果，蒸发传热必须将托圈冷却到大约600°F或更低的温度。此外，极为重要的是，为了降低托圈中的热应力，必须保持内围板4和外围板5之间的温度差要小。大约100°F或更低的温差可降低热冲击失效的危险性。如同在前所讨论的，当分隔开的内外围板之间的温差小时，托圈中的膨胀差别缩小，由热冲击引起的失效也将消除或降低。
如下表A所公开的，在实际的实施中，优选的冷却装置20有效地将BOF托圈冷却到远低于最高600°F，且维持分隔开的托圈内外围板之间的温度差为100°F或更低。表A表示BOF炼钢操作时定期测量所得的实际温度值。该炉子的托圈使用本发明的冷却装置进行冷却。其中内围板的记录温度是利用通过在排气孔49和50的水汽排气管中的红外高温计测量值，而且也在靠近排气管的沿外围板5得到红外高温计的读数。在每个位置记录多个温度并求出平均温度计入表A。例如，如图1所示，在炉体的北侧通过两个排气管得出两个温度读数，并且将两个温度测量值求平均值得到内围板温度填入表A。类似地，沿着靠近水汽排气口49的外围板5得到3个温度读数，且求出平均值后填入表A。在炉体的南侧，用相同的方法记录温度。
虽然所示的冷却装置20包括单独的超音速喷嘴23和单独的集管24，用来通过从动端耳轴销4散布水雾并进入沿托圈2的相反侧延伸的反方向导管组合，该冷却系统也可能包含一个等价的水雾散布组合，该组合通过从动端的耳轴销4和驱动端的耳轴销5导入水雾，而不偏离本发明的范围。
如此，利用优选实施例已公开了本发明，而这些实施例实现了本发明如上列出的每个及所有目的，并提供了用于冷却靠近热流如精练炉体或炉子的结构温度的全新和改进的装置和方法。
尽管本发明用其优选设计进行了说明，应理解，本发明可依据本发明的一般原理进一步修改、应用、并/或改造，并包括那些在属于本发明领域中已知或惯用的但可用于前面所述的中心特征的改变，所有这些改变等都由所附权利要求所限定。
表A
<p>权利要求书1.一种用在BOF托圈中的改进的冷却装置，该托圈支撑BOF炉体，并具有由隔开的围板、顶板、底板和在隔开的围板之间延伸的横向加强筋限定出的内腔，该改进的冷却装置包括a)产生水雾的喷嘴；b)从所述喷嘴延伸的并与托圈的内腔连通的至少一个导管，所述的导管有至少一个喷射口，将所述水雾散布到所述的内腔之中，所述水雾在内腔之中通过与炽热的表面接触而蒸发，蒸发的传热冷却托圈；以及c)至少一个排气口，将所述蒸气从内腔中排出。
2.权利要求1所述的装置，包括a)接收和分配由所述喷嘴产生的水雾的集管；b)沿所述托圈内腔的一部分延伸的第一导管，所述第一导管接收所述集管分配的一定量的水雾，而且包括至少一个喷射口，将所述一定量的水雾散布到托圈的内腔之中；以及c)沿所述托圈内腔的一部分延伸的与所述第一导管相对的第二导管，所述第二导管接收所述集管分配的一定量的水雾，而且包括至少一个喷射口，将所述一定量的水雾散布到与所述第一导管相对的内腔之中。
3.权利要求2所述的装置，其中a)所述第一导管包括在内腔中邻近从动端的耳轴销座设置的第一喷射口和在内腔中邻近驱动端的耳轴销座设置的第二喷射口；及b)所述第二导管包括邻近从动端的耳轴销座在所述第一导管的相对侧安装的第一喷射口和邻近驱动端的耳轴销座在所述第一导管的相对侧安装的第二喷射口。
4.权利要求1所述的装置，包括
a)连接所述喷嘴的供水源，产生水珠测量尺寸最大为大约150μ的水雾。
5.权利要求1所述的装置，包括a)连接所述喷嘴的供水源，给所述喷嘴提供至少约5加仑/小时的水流流速；以及b)连接所述喷嘴的供气源，给所述喷嘴提供至少约75SCFM的空气流速和至少约20psi的压力。
6.权利要求5所述的装置，其中a)所述供水源给所述喷嘴提供的最佳水流流速为大约15加仑/小时；且b)所述供气源给所述喷嘴提供的最佳空气流速为大约100SCFM，最佳压力为大约30psi。
7.权利要求1所述的装置，其中所述至少一个排气口包括至少一个与托圈的内腔连通的导管，所述至少一个导管具有邻近离BOF炉体最近的隔开的围板安装的第一开口端和安装在托圈外侧的第二开口端，用来将所述蒸发水雾从内腔中排出。
8.权利要求7所述的装置，包括两个沿托圈的相反侧隔开布置的排气口，每个排气口包括至少一个与托圈的内腔连通的导管，所述至少一个导管具有邻近离BOF炉体最近的隔开的围板安装的第一开口端和安装在托圈外侧的第二开口端，用来将所述蒸发水雾从内腔中排出。
9.权利要求1所述的装置，其中所述底板包括贯穿它的泄流孔以提供排水口。
10.一种冷却支撑BOF炉体的BOF托圈的方法，该托圈具有由隔开的围板、顶板、底板和在隔开的围板之间延伸的横向加强筋限定出的内腔，该方法的步骤包括a)提供水雾源；b)将所述水雾注入到内腔之中；c)将喷射到内腔中的所述水雾蒸发以使蒸发传热来冷却托圈；以及d)从托圈中排出蒸发的水雾。
11.权利要求10所述的方法，还包括下列步骤蒸发之前向内腔中的炽热表面注入所述水雾。
12.权利要求11所述的方法，其中所述水雾接触在内腔中的从动端耳轴销座和在内腔中的驱动端耳轴销座。
13.权利要求10所述的方法，其中所述水雾包含的水珠测量尺寸最大为大约150μ。
14.权利要求10所述的方法，其中所述水雾通过一导管系统注入到内腔中，该导管系统包括a)接收和分配所述水雾的集管；b)沿托圈内腔的一部分延伸的第一导管，所述第一导管接收所述集管分配的一定量的水雾，而且包括至少一个水雾喷射口，将所述一定量的水雾散布到托圈的内腔之中；以及c)沿托圈内腔的一部分延伸的与所述第一导管相对的第二导管，所述第二导管接收所述集管分配的一定量的水雾，而且包括至少一个水雾喷射口，将所述一定量的水雾散布到与所述第一导管相对的内腔之中。
15.权利要求10所述的方法，其中所述水雾源包括a)产生水雾的喷嘴；
b)供水源，以至少大约5加仑/小时的流速把水供给所述喷嘴；以及c)供气源，以至少约75 SCFM的流速和至少约20psi的压力把空气供给喷嘴。
16.权利要求15所述的方法，其中所述水雾源包括a)产生水雾的喷嘴；b)供水源，以大约15加仑/小时的流速把水供给所述喷嘴；以及c)供气源，以大约100SCFM的流速和约30psi的最佳压力把空气供给喷嘴。
17.用于冷却托圈的装置，包括a)产生水雾的喷嘴；b)从所述喷嘴延伸的至少一个导管，将所述水雾散布到托圈的内腔之中，所述水雾在内腔之中蒸发；以及c)至少一个排气口，将所述蒸气从内腔中排出。
18.权利要求17所述的装置，包括a)接收和分配由所述喷嘴产生的所述水雾的集管；及b)至少两根从所述集管延伸的导管，将所述的水雾散布到托圈的内腔之中。
19.权利要求17或18所述的装置，包括a)连接所述喷嘴的供水源，产生水珠测量尺寸最大为大约150μ的水雾。
20.权利要求19所述的装置，包括a)连接所述喷嘴的供水源，给所述喷嘴提供至少约5加仑/小时的水流流速；以及b)连接所述喷嘴的供气源，给所述喷嘴提供至少约75SCFM的空气流速和至少约20psi的压力。
21.权利要求19所述的装置，包括a)至少一个排水装置，设置得用来将水从托圈的内腔中排出。
22.一种冷却托圈的方法，该方法的步骤包括a)将水雾注入到托圈的内腔之中；b)将内腔中的至少一部分水雾蒸发，以蒸发传热来冷却托圈；以及c)从内腔中排出蒸气。
23.权利要求22所述的方法，还包括下列步骤蒸发之前向内腔中的炽热表面喷射所述水雾。
24.权利要求22所述的方法，其中步骤(a)包括注入由测量尺寸最大为大约150μ的水珠组成的水雾。
25.权利要求22所述的方法，还包括下列步骤将来自供水源的水流和来自供气源的气流混合，以供给喷射到内腔中的所述水雾。
26.权利要求25所述的方法，其中a)所述水流的流速为至少大约5加仑/小时；并且b)所述气流的流速为至少约75 SCFM，压力为至少约20psi。
27.权利要求24所述的方法，其中a)所述水流的流速为大约15加仑/小时；并且b)所述气流的流速为约100SCFM，压力为约30psi。
28.权利要求22所述的方法，还包括从托圈的内腔中排水的步骤。
权利要求
1.一种用在支撑氧气顶吹转炉(BOF)炉体的BOF托圈中的改进的冷却装置，该托圈具有一内腔，由隔开的围板，顶板、底板和在隔开的围板之间延伸的横向加强筋限定出来，该改进的冷却装置包括a)产生水雾的喷嘴；b)从所述喷嘴延伸的并与托圈的内腔连通的至少一个导管，所述的导管有至少一个水雾喷射口将所述水雾散布于所述的内腔之中，所述水雾在内腔之中通过与炽热的表面接触而蒸发，蒸发的传热将托圈冷却；以及c)至少一个排气口，从托圈延伸到外面，将内腔中的所述蒸气排出。
2.权利要求1所述的装置，包括a)接收和分配由所述喷嘴产生的水雾的集管；b)沿托圈的内腔的一部分延伸的第一导管，所述第一导管接收所述集管分配的一定量的所述水雾，而且所述第一导管包括至少一个水雾喷射口，将所述一定量的水雾散布到托圈的内腔之中；以及c)沿托圈的内腔的一部分与所述第一导管相对延伸的第二导管，所述第二导管接收所述集管分配的一定量的所述水雾，而且所述第二导管包括至少一个水雾喷射口，将所述一定量的水雾散布到所述第一导管相对侧的内腔之中。
3.权利要求2所述的装置，其中a)所述第一导管包括邻近从动端的耳轴销座的内腔之中安装的第一水雾喷射口和邻近驱动端的耳轴销座的内腔之中安装的第二水雾喷射口；及b)所述第二导管包括邻近从动端的耳轴销座与所述第一导管相对侧安装的第一水雾喷射口和邻近驱动端耳轴销座与所述第一导管相对侧安装的第二水雾喷射口。
4.权利要求1所述的装置，其中所述喷嘴产生的所述水雾包含的水珠测量尺寸最大为大约150μ。
5.权利要求4所述的装置，包括a)供水源，以至少大约5加仑/小时的流速把水供给所述喷嘴；以及b)供气源，以至少大约75SCFM的流速和至少约20psi的压力把空气供给喷嘴。
6.权利要求5所述的装置，其中a)所述供水源具有的最佳流速值为大约15加仑/小时；且b)所述供气源具有的最佳流速值为大约100SCFM，最佳压力值为约30psi。
7.权利要求1所述的装置，其中所述至少一个排气口包括至少一个与托圈的内腔连通的导管，所述至少一个导管具有邻近离BOF炉体最近的所述分隔开的围板的第一开口端和安装在托圈外侧的第二开口端，用来将内腔中的所述蒸发水雾排出。
8.权利要求7所述的装置，包括两个排气口，沿托圈的相反侧隔开布置，每个排气口包括至少一个与托圈的内腔连通的导管，所述至少一个导管具有邻近离BOF炉体最近的隔开的围板的第一开口端和安装在托圈外侧的第二开口端，用来将内腔中的所述蒸发水雾排出。
9.权利要求1所述的装置，其中所述底板包括贯穿它的许多泄流孔来提供排水装置。
10.一种用在靠近热流的结构件中的改进的冷却装置，该结构件具有由隔开的壁、顶和底限定出的内腔，该改进的冷却装置包括a)产生水雾的喷嘴；b)从所述喷嘴延伸的并与结构件的内腔连通的至少一个导管，所述的导管有至少一个水雾喷射口将所述水雾散布于所述的内腔之中，所述水雾在内腔之中通过与炽热的表面接触而蒸发，蒸发的传热将结构件冷却；以及c)至少一个排气口，从结构件延伸到外面，将所述蒸气从内腔中排出。
11.权利要求10所述的装置，其中所述喷嘴产生的所述水雾包含的水珠测量尺寸最大为大约150μ。
12.权利要求10所述的装置，包括a)供水源，以至少大约5加仑/小时的流速把水供给所述喷嘴；以及b)供气源，以至少约75SCFM的流速和至少约20psi的压力把空气供给喷嘴。
13.权利要求12所述的装置，其中a)所述供水源具有的最佳流速值为大约15加仑/小时；且b)所述供气源具有的最佳流速值为大约100SCFM，最佳压力值为约30psi。
14.权利要求10所述的装置，其中所述至少一个排气口包括至少一个与托圈的内腔连通的导管，所述至少一个导管具有邻近离热流最近的所述分隔开的壁的第一开口端和安装在结构件外侧的第二开口端，用来将所述蒸发水雾从内腔中排出。
15.一种冷却支撑BOF炉体的BOF托圈的方法，该托圈具有由隔开的围板、顶板、底板和在围板之间延伸的横向加强筋限定出的内腔，该方法的步骤包括a)提供水雾源；b)将所述水雾注入到内腔之中；c)将喷射到内腔的所述水雾蒸发以使蒸发传热来冷却托圈；以及d)从托圈中排出蒸发的水雾。
16.权利要求15所述的方法，其中所述水雾通过接触内腔的炽热表面而蒸发。
17.权利要求16所述的方法，其中所述水雾接触在内腔中的从动端的耳轴销座和在内腔中的驱动端的耳轴销座。
18.权利要求1所述的方法，其中所述水雾包含的水珠测量尺寸最大为大约150μ。
19.权利要求15所述的方法，其中通过一导管系统将水雾注入到内腔中，所述导管系统包括a)接收和分配所述水雾的集管；b)沿托圈的内腔的一部分延伸的第一导管，所述第一导管接收集管分配的一定量的所述水雾，而且所述第一导管包括至少一个水雾喷射口，将所述一定量的水雾散布到托圈的内腔之中；以及c)沿托圈的内腔的一部分延伸且与所述第一导管相对的第二导管，所述第二导管接收所述集管分配的一定量的所述水雾，而且所述第二导管包括至少一个水雾喷射口，将所述一定量的水雾散布到与所述第一导管相反侧的内腔之中。
20.权利要求15所述的方法，其中所述水雾源包括a)产生水雾的喷嘴；b)供水源，以至少大约5加仑/小时的流速把水供给所述喷嘴；以及c)供气源，以至少约75 SCFM的流速和约20psi的压力把空气供给喷嘴。
21.权利要求20所述的方法，其中a)所述供水源具有的最佳流速值为大约15加仑/小时；且b)所述供气源具有的最佳流速值为大约100SCFM，且最佳压力值为约30psi。
22.一种冷却一个靠近热流的结构件的方法，该结构件具有由隔开的壁、顶和底限定出的内腔，该方法的步骤包括a)提供水雾源；b)将所述水雾喷射到内腔之中；c)将喷射到内腔中的所述水雾蒸发以使蒸发传热来冷却结构件；以及d)从结构件中排出蒸发的水雾。
23.权利要求22所述的方法，其中所述水雾通过接触内腔的炽热表面而蒸发。
24.权利要求22所述的方法，其中所述水雾包含的水珠测量尺寸最大为大约150μ。
25.权利要求22所述的方法，其中所述水雾源包括a)产生水雾的喷嘴；b)供水源，以至少大约5加仑/小时的流速把水供给所述喷嘴；以及c)供气源，以至少约75 SCFM的流速和至少约20psi的压力把空气供给喷嘴。
26.权利要求25所述的方法，其中a)所述供水源具有的最佳流速值为大约15加仑/小时；且b)所述供气源具有的最佳流速值为大约100SCFM，且最佳压力值为约30psi。
全文摘要
一种用来通过蒸发冷却BOF托圈的装置和方法。将水雾注入到托圈内腔之中,在此水雾与炽热的内表面接触而蒸发。蒸发的传热将托圈冷却,并且将热蒸气排出到大气中。
文档编号C21C5/50GK1262707SQ98806971
公开日2000年8月9日 申请日期1998年1月22日 优先权日1997年7月8日
发明者C·戴维·贝斯特曼, 凯莱恩·J·诺瓦克, 利昂·R·布朗 申请人:贝瑟尔荷姆钢铁公司